FR2477003A1 - APPARATUS FOR RECOGNIZING FORM OF ELECTRIC SIGNALS OF PHYSIOLOGICAL ORIGIN - Google Patents

APPARATUS FOR RECOGNIZING FORM OF ELECTRIC SIGNALS OF PHYSIOLOGICAL ORIGIN Download PDF

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Abstract

There is described a structure recognition device and a method which is capable of detecting the presence of ventricular fibrillation automatically in an electrocardiogram. For this purpose, the electrical signals received by the electrodes applied to the patient are gated at intervals and the magnitudes of the gatings are converted from the analogous form into the digital form. The gatings standardised to a predetermined maximum value are then analysed in order to detect parameters of the signal which are characteristic of ventricular fibrillation.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil de reconnaissance de formes de signaux électriques d'origine physiologique. L'invention peut être appliquée à un diagnostic automatique de conditions cardiaques, notamment en vue de la détection de conditions qui peuvent nécessiter une défibrillation. The present invention relates to a method and an apparatus for recognizing shapes of electrical signals of physiological origin. The invention can be applied to the automatic diagnosis of cardiac conditions, in particular for the detection of conditions which may require defibrillation.

Il se produit souvent une fibrillation ventriculaire pendant une attaque cardiaque et elle est couramment fatale à moins qu'un traitement ne soit appliqué rapidement. La fibrillation ventriculaire est une condition dans laquelle le coeur a cessé d'effectuer son action de pompage ou bien est affecté par des contractions irrégulières spasmodiques, accompagnées par une activité électrique chaotique. Ventricular fibrillation often occurs during a heart attack and is commonly fatal unless treatment is applied quickly. Ventricular fibrillation is a condition in which the heart has stopped pumping or is affected by irregular spasmodic contractions, accompanied by chaotic electrical activity.

On peut surveiller l'activité du coeur d'un patient en utilisant un électrocardiographe, qui reçoit des signaux électriques provenant du coeur par l'intermédiaire de deux électrodes, qui sont habituellement fixées sur la poitrine du patient, et qui affichent les impulsions électriques reçues sur un écran, habituellement un tube cathodique, en utilisant une base de temps appropriée. La trace obtenue peut être observée par un médecin et elle indique le comportement du coeur. Cependant une interprétation correcte d'une courbe d'électrocardiographe (ECG) nécessite un entrainement considérable à cause de la diversité des conditions cardiaques donnant lieu à différentes courbes, dont certaines sont superficiellement semblables. Un diagnostic incorrect à partir d'un électrocardiogramme peut avoir de très graves conséquences. The activity of a patient's heart can be monitored using an electrocardiograph, which receives electrical signals from the heart through two electrodes, which are usually attached to the patient's chest, and which display the electrical impulses received on a screen, usually a cathode ray tube, using an appropriate time base. The trace obtained can be observed by a doctor and it indicates the behavior of the heart. However, a correct interpretation of an electrocardiograph (ECG) curve requires considerable training because of the diversity of cardiac conditions giving rise to different curves, some of which are superficially similar. An incorrect diagnosis from an EKG can have very serious consequences.

Il est souhaitable de traiter les signaux de sortie d'un électrocardiographe automatiquement pour distinguer le comportement électrique normal du coeur ( rythme sinusoIdal normal ) d'un comportement anormal, notamment pour mettre en évidence une fibrillation qui nécessite généralement un traitement très rapide. Un tel traitement peut être effectué en utilisant une série de circuits électroniques qui constituent ensemble un système de reconnaissance de formes.Cependant un tel agencement présente l'inconvénient que les caractéristiques du signal reçu en provenance du patient, et qui sont mises en évidence par la forme de l'électrocardiogramme lorsqu'il est affiché sur un écran, sont susceptibles d'être déformées par les circuits électroniques, notamment des circuits RC, utilisés, de sorte qu'on peut obtenir un diagnostic incorrect de certaines conditions cardiaques. It is desirable to process the output signals of an electrocardiograph automatically to distinguish the normal electrical behavior of the heart (normal sinus rhythm) from abnormal behavior, in particular to highlight a fibrillation which generally requires very rapid treatment. Such processing can be carried out using a series of electronic circuits which together constitute a pattern recognition system. However, such an arrangement has the disadvantage that the characteristics of the signal received from the patient, and which are demonstrated by the shape of the electrocardiogram when displayed on a screen, are likely to be distorted by electronic circuits, especially RC circuits, used, so that one can get an incorrect diagnosis of certain heart conditions.

Cette difficulté est accentuée par le fait qu'on ne peut pas utiliser un seul critère de mesure pour distinguer en toute sécurité une fibrillation ventriculaire d'autres conditions cardiaques et il en résulte qu'on doit analyser plusieurs paramètres Cela rend les circuits nécessaires très compliqués, encombrants et coûteux et il en résulte une augmentation de la probabilité de distorsion.This difficulty is accentuated by the fact that one cannot use a single measurement criterion to safely distinguish ventricular fibrillation from other cardiac conditions and it follows that several parameters have to be analyzed. This makes the necessary circuits very complicated. , bulky and expensive and this results in an increased likelihood of distortion.

La présente invention concerne un procédé et un appareil d'analyse de signaux électriques, où la déformation du signal par l'appareil proprement dit est réduite au minimum. The present invention relates to a method and apparatus for analyzing electrical signals, where the signal distortion by the apparatus itself is minimized.

L'invention est applicable à une analyse automatique d'une activité électrique physiologique, notamment le comportement électrique du coeur, en particulier pour distinguer une fibrillation ventriculaire d'un rythme sinusofdal normal et d'autres conditions, telles qu'une tachycardie ventriculaire. The invention is applicable to an automatic analysis of physiological electrical activity, in particular the electrical behavior of the heart, in particular for distinguishing ventricular fibrillation from a normal sinus rhythm and other conditions, such as ventricular tachycardia.

Conformément à un aspect de la présente invention, il est prévu un appareil de reconnaissance de formes, comprenant deux électrodes agencées pour être reliées au corps d'un patient de manière à recevoir un signal électrique variant de part et d'autre d'une ligne isoélectrique, des moyens pour échantillonner le signal reçu à intervalles et pour convertir les grandeurs des échantillons d'une forme analogique en une forme numérique, un dispositif de commande de gain automatique pour étalonner les grandeurs des échantillons convertis numériquement par rapport à une valeur maximale prédéterminée et un ordinateur agencé pour analyser les échantillons étalonnés de manière à détecter une condition physiologique anormale. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a pattern recognition apparatus, comprising two electrodes arranged to be connected to the body of a patient so as to receive an electrical signal varying on either side of a line isoelectric, means for sampling the received signal at intervals and for converting the magnitudes of the samples from an analog form to a digital form, an automatic gain control device for calibrating the magnitudes of the digitally converted samples with respect to a predetermined maximum value and a computer arranged to analyze the calibrated samples to detect an abnormal physiological condition.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits dans la suite en référence à un électrocardiographe mais il va de soi que l'invention, sous son aspect le plus large, peut aussi être appliquée à la reconnaissance de formes de signaux électriques provenant d'autres sources. Embodiments of the invention will be described below with reference to an electrocardiograph but it goes without saying that the invention, in its broadest aspect, can also be applied to the recognition of forms of electrical signals originating from other sources.

Dans un mode de réalisation, l'appareil selon l'invention, lorsqu'il est utilisé comme électrocardiographe, comprend deux électrodes qui peuvent être fixées sur le corps d'un patient de manière à détecter l'activité électrique associée aux battements du coeur. Les électrodes peuvent être implantées mais il est généralement plus avantageux d'utiliser des électrodes externes qui sont fixées sur la poitrine. Les électrodes sont reliées par des fils appropriés au reste de l'appareil qui traite les signaux reçus. In one embodiment, the apparatus according to the invention, when used as an electrocardiograph, comprises two electrodes which can be fixed on the body of a patient so as to detect the electrical activity associated with the beating of the heart. The electrodes can be implanted but it is generally more advantageous to use external electrodes which are fixed on the chest. The electrodes are connected by suitable wires to the rest of the device which processes the received signals.

Les signaux reçus par l'intermédiaire des électrodes sont appliqués à un convertisseur analogique-numërique dans lequel ils sont exprimés sous une forme numérique afin d'être ensuite analysés. Une fois exprimée sous une forme numérique, l'information obtenue à la sortie de ltélectro- cardiographe n'est pas modifiée par des circuits suivants. The signals received through the electrodes are applied to an analog-to-digital converter in which they are expressed in digital form for further analysis. Once expressed in digital form, the information obtained at the output of the electrocardiograph is not modified by the following circuits.

Le convertisseur analogique-numérique échantillonne les signaux reçus en provenance des électrodes à des intervalles appropriés, par exemple toutes les 0,004 seconde, et l'information ainsi obtenue peut être mémorisée dans une mémoire numérique.The analog-to-digital converter samples the signals received from the electrodes at suitable intervals, for example every 0.004 seconds, and the information thus obtained can be stored in a digital memory.

Lors de l'analyse d'un signal d'-électrocardiographe, il est souhaitable d'étudier le complexe QRS du signal obtenu, qui est la composante caractéristique d'un rythme sinusoidal normal. Cependant le complexe QRS est généralement accompagné par d'autres composantes de signal, qui peuvent avoir une amplitude considérable, telles que les composantes
P et T. Pour éliminer ces composantes, il est possible d'atténuer toutes les fréquences du signal d'origine en dessous de 3 Ht et au dessus d'environ 18 Hz, c'est à dire la plage de fréquences dans laquelle le complexe QRS est situé.
When analyzing an electrocardiograph signal, it is desirable to study the QRS complex of the obtained signal, which is the characteristic component of a normal sinus rhythm. However, the QRS complex is generally accompanied by other signal components, which can have a considerable amplitude, such as the components
P and T. To eliminate these components, it is possible to attenuate all the frequencies of the original signal below 3 Ht and above about 18 Hz, ie the frequency range in which the complex QRS is located.

Ce problème peut être résolu en insérant des filtres passebas et passe-haut dans le circuit entre les électrodes et le convertisseur analogique-numérique. Comme dispositif de filtrage approprié, on peut utiliser un filtre à bande passante du type " Sallen et Key ". Les éléments RC interve nant dans un tel filtre créent une petite déformation dans la forme d'onde reçue par le convertisseur mais on a trouvé que cette déformation était suffisamment petite pour ne pas gêner sérieusement l'analyse ultérieure du signal.This problem can be solved by inserting low-pass and high-pass filters into the circuit between the electrodes and the analog-to-digital converter. As a suitable filtering device, a bandwidth filter of the "Sallen and Key" type can be used. The RC elements involved in such a filter create a small deformation in the waveform received by the converter, but it has been found that this deformation was small enough not to seriously interfere with the subsequent analysis of the signal.

Lorsque les signaux convertis numériquement en temps réel ont été mémorisés, ils sont d'abord soumis à une sous-routine de commande automatique de gain (AGC) en vue d'étalonner leurs amplitudes ; cette opération est nécessaire du fait que l'amplitude d'un signal d'électrocardiographe peut varier considérablement d'un patient à un autre. La sous-routine AGC prélève la valeur-maximale parmi un nombre approprié de valeurs d'échantillons successifs ( par exemple de 250 ) et elle déduit de la valeur un facteur d'échelle ou de cadrage par lequel tous les échantillons sont ensuite multipliés. Ce facteur d'échelle est choisi de manière que la valeur maximale, après multiplication, corresponde à une limite maximale qui est déterminée par l'opérateur.En se référant à la fig. 1, on voit que la trace ou courbe repré sensée correspond à une courbe d'électrocardiographe non multipliée, la limite maximale établie par l'opérateur étant indiquée sur la figure ; la fig. 2 montre l'aspect de la courbe après multiplication de tous les échantillons par le facteur d'échelle. En conséquence on a la relation suivante
Valeur d'un échantillon - Valeur avant AGC x Limite maximale
après AGC - Valeur maximale.
When the signals converted digitally in real time have been memorized, they are first subjected to an automatic gain control (AGC) subroutine in order to calibrate their amplitudes; this is necessary because the amplitude of an EKG signal can vary considerably from patient to patient. The subroutine AGC takes the maximum-value from an appropriate number of values of successive samples (for example 250) and it deduces from the value a scale or framing factor by which all the samples are then multiplied. This scaling factor is chosen so that the maximum value, after multiplication, corresponds to a maximum limit which is determined by the operator. Referring to FIG. 1, it can be seen that the trace or curve represented in good sense corresponds to an electrocardiograph curve which is not multiplied, the maximum limit established by the operator being indicated in the figure; fig. 2 shows the appearance of the curve after multiplying all the samples by the scale factor. Consequently we have the following relation
Value of a sample - Value before AGC x Maximum limit
after AGC - Maximum value.

Ce processus est répété pour des lots successifs d'échantillons jusqu'à ce qu'on ait traité un nombre total approprié d'échantillons successifs ( par exemple 1000 échantillons ). Les échantillons multipliés sont ensuite mémorisés dans une mémoire. This process is repeated for successive batches of samples until an appropriate total number of successive samples has been processed (e.g. 1000 samples). The multiplied samples are then stored in a memory.

Après l'étape de commande automatique de gain AGC, les échantillons multipliés peuvent être soumis à une série de contrôles ou tests de manière à détecter une condition physiologique anormale. Ces contrôles peuvent être effectués en utilisant un ordinateur contenant un programme qui comprend une série de sous-routines pour l'exécution des différents contrôles. Dans la description qui va suivre, on donnera des précisions sur une série de contrôles qui peuvent être effectués pour détecter une fibrillation ventriculaire. After the automatic AGC gain control step, the multiplied samples can be subjected to a series of checks or tests in order to detect an abnormal physiological condition. These checks can be carried out using a computer containing a program which includes a series of subroutines for the execution of the various checks. In the description which follows, details will be given of a series of checks which can be carried out to detect ventricular fibrillation.

Un contrôle de ce genre dépend de la présence d'une proportion substantielle de valeurs zéro ( segments isoélectriques ) dans la forme d'onde de rythme sinusoidal normal, tandis que la proportion de valeurs zéro intervenant dans la fibrillation ventriculaire est très faible. Cela est mis en évidence sur la fig. 3a qui est un électrocardiogramme correspondant à un rythme sinusoïdal normal, et sur la fig. Such control depends on the presence of a substantial proportion of zero values (isoelectric segments) in the waveform of normal sinusoidal rhythm, while the proportion of zero values involved in ventricular fibrillation is very small. This is highlighted in fig. 3a which is an electrocardiogram corresponding to a normal sinusoidal rhythm, and in FIG.

4a qui est un électrocardiogramme correspondant à une fibrillation ventriculaire. Si l'ordinateur exécute une sous routine pour mesurer la proportion des échantillons ayant une valeur zéro, une proportion supérieure à un degré prédéterminé peut être considérée comme " normale n tandis qu'une proportion inférieure à ce degré est considérée comme indiquant une fibrillation possible.4a which is an electrocardiogram corresponding to a ventricular fibrillation. If the computer performs a subroutine to measure the proportion of samples having a value of zero, a proportion greater than a predetermined degree can be considered as "normal n while a proportion less than this degree is considered to indicate possible fibrillation.

Comme le montre la fig. 3a, la ligne de base d'un signal de rythme sinusoidal normal n'est pas parfaitement isoélectrique à cause des parasites et de la présence des ondes P et T, qui peuvent avoir franchi le filtre à bande passante dans un état atténué. Cette irrégularité de ligne de base peut être évitée en utilisant un zéro flottant, qui peut être réglé par l'opérateur à une valeur appropriée, par exemple à 20 % de la limite maximale au dessus de la ligne de base vraie. Les figures 3b et 4b-montrent l'influence de cette opération respectivement sur les courbes des figures 3a et 4a. On peut voir que le contenu de zéro de la courbe de rythme sinusoïdal normal (NSR) est augmenté dans une forte proportion alors que celui de la fibrillation ventriculaire (VF), tout en étant légèrement augmenté, est encore bien inférieur à celui de NSR. As shown in fig. 3a, the baseline of a normal sinusoidal rhythm signal is not perfectly isoelectric due to noise and the presence of P and T waves, which may have passed the bandwidth filter in an attenuated state. This baseline irregularity can be avoided by using a floating zero, which can be set by the operator to an appropriate value, for example 20% of the maximum limit above the true baseline. Figures 3b and 4b-show the influence of this operation respectively on the curves of Figures 3a and 4a. We can see that the content of zero of the normal sinusoidal rhythm curve (NSR) is increased in a large proportion while that of ventricular fibrillation (VF), while being slightly increased, is still much lower than that of NSR.

En utilisant ce test, on peut considérer comme normale une proportion de valeur zéro pour au moins 680 échantillons sur 1000 ( 68 % ). Using this test, we can consider as normal a proportion of zero value for at least 680 samples out of 1000 (68%).

La validité de ce test peut être affectée par une déformation créée par le filtre à bande passante. Certains types d'électrocardiogrammes peuvent être déformés pour produire des éléments de courbe ayant la forme indiquée sur la fig. 5, et la présence de ces éléments diminue le contenu de zéro de la courbe. Pour éliminer cette influence, il est possible d'inverser le signal et de répéter le test mentionné ci-dessus, toujours en utilisant le zéro flottant. Dans la plupart des cas, une inversion du signal augmente le contenu de zéro et le signal est à nouveau classé comme un signal normal. The validity of this test can be affected by a deformation created by the bandwidth filter. Some types of EKGs can be distorted to produce curve elements of the shape shown in fig. 5, and the presence of these elements decreases the content of zero of the curve. To eliminate this influence, it is possible to reverse the signal and repeat the test mentioned above, always using the floating zero. In most cases, a signal inversion increases the content by zero and the signal is again classified as a normal signal.

La déformation du signal d'origine qui est provoquée par le filtre peut être supprimée en éliminant le filtre et en introduisant une autre sous-routine dans le programme pour éliminer les fréquences indésirables. Cependant l'utilisation d'une telle sous-routine rend le programme bien plus compliqué et fait perdre du temps à l'ordinateur, ce qui est préjudiciable dans un système de cette nature opérant en
temps réel ".
The distortion of the original signal which is caused by the filter can be eliminated by eliminating the filter and introducing another subroutine in the program to eliminate unwanted frequencies. However, the use of such a subroutine makes the program much more complicated and costs the computer time, which is detrimental in a system of this nature operating in
real time ".

Le test décrit ci-dessus peut en outre être ambigu du fait de l'existence d'autres conditions cardiaques possibles, par exemple une tachycardie ventriculaire, qui correspondent également à un faible contenu de zéro mais qui sont distinctes d'une fibrillation. On a représenté sur la fig. 6 une partie d'un électrocardiogramme mettant en évidence une tachycardie ventriculaire. Une tachycardie ventriculaire correspond à un rythme cardiaque élevé mais elle se distingue de la fibrillation en ce que les battements sont essentiellement réguliers, de sorte que le rapport entre les énergies contenues dans l'électrocardiogramme au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique est essentiellement constant.En conséquence, si on mesure les énergies au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique pour un nombre approprié d'échantillons successifs, et si on détermine le rapport desdites énergies, en répétant ce calcul pour des groupes successifs d'échantillons, on peut comparer les rapports d'énergie des groupes successifs ou " créneaux fl.  The test described above can also be ambiguous due to the existence of other possible cardiac conditions, for example ventricular tachycardia, which also correspond to a low content of zero but which are distinct from fibrillation. There is shown in FIG. 6 part of an electrocardiogram showing a ventricular tachycardia. A ventricular tachycardia corresponds to a high heart rate but it is distinguished from fibrillation in that the beats are essentially regular, so that the ratio between the energies contained in the electrocardiogram above and below the isoelectric line is essentially constant Consequently, if we measure the energies above and below the isoelectric line for an appropriate number of successive samples, and if we determine the ratio of said energies, by repeating this calculation for successive groups of samples, we can compare the energy ratios of successive groups or "niche fl.

Si ces rapports sont essentiellement égaux, on peut alors éliminer la fibrillation comme une condition possible.If these ratios are essentially equal, then fibrillation can be eliminated as a possible condition.

On a trouvé que le rapport d'énergies établi comme indiqué ci-dessus est notablement affecté par la présence d'un bruit de ligne de base, qui est aléatoire et ne veut pas être commandé. On peut éliminer l'effet du bruit de ligne de base en établissant des limites d'amplitude au dessus et en dessous de la ligne de base et en éliminant les signaux compris entre lesdites limites des quantités totales d'énergies qui sont situées au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique. Ces limites sont choisies expérimentalement. It has been found that the energy ratio established as indicated above is notably affected by the presence of baseline noise, which is random and does not want to be controlled. The effect of baseline noise can be eliminated by establishing amplitude limits above and below the baseline and by eliminating the signals between these limits of the total amounts of energy which are located above and below the isoelectric line. These limits are chosen experimentally.

Une élimination de l'effet de bruit réalisée de cette manière diminue la possibilité de variation des rapports d'énergie qui sont obtenus à partir du rythme sinusoïdal normal.Elimination of the noise effect achieved in this way decreases the possibility of variation of the energy ratios which are obtained from the normal sinusoidal rhythm.

Pour chaque"créneau", on peut adopter une durée appropriée de 2 secondes, qui correspond à 500 lectures successives d'électrocardiographe à intervalles de 0,004 seconde. On a trouvé que des durées bien plus courtes que cette valeur ( par exemple d'i seconde ) ne permettaient pas d'analyser des rythmes cardiaques très faibles. Des périodes de 3 secondes ou plus ont tendance à égaliser les rapports d'énergies, même dans le cas d'une activité cardiaque irrégulière, de sorte qu'on peut obtenir un résultat " normal alors qu'en fait il se produit une fibrillation. For each "slot", an appropriate duration of 2 seconds can be adopted, which corresponds to 500 successive electrocardiograph readings at 0.004 second intervals. It has been found that durations much shorter than this value (for example i second) do not allow very weak heart rhythms to be analyzed. Periods of 3 seconds or more tend to equalize energy ratios, even in the case of irregular heart activity, so that a "normal" result can be achieved when in fact fibrillation occurs.

En utilisant des "créneaux" de 2 secondes et en éliminant le bruit comme mentionné ci-dessus, un résultat de ce test est considéré comme " normal " si le rapport d'énergies est inférieur à 20 % du rapport moyen pour au moins 7 sur 10 créneaux. By using "slots" of 2 seconds and eliminating the noise as mentioned above, a result of this test is considered "normal" if the energy ratio is less than 20% of the average ratio for at least 7 out 10 slots.

Un autre moyen d'exécution de ce test consiste à mesurer les rapports d'énergies de créneaux successifs, comme décrit ci-dessus, et de calculer la variance. Cependant ce processus est moins sûr du fait qu'un rapport tiré d'un seul créneau, et qui diffère largement des autres, a une très forte influence sur la variance. Another way of performing this test is to measure the energy ratios of successive slots, as described above, and calculate the variance. However, this process is less certain that a report drawn from a single niche, and which differs widely from the others, has a very strong influence on the variance.

Un troisième test pour distinguer un rythme sinusoI- dal normal d'une fibrillation ventriculaire consiste à analyser statistiquement les pentes du signal de sortie de l'électrocardiographe. Les figures 3a et 4a montrent que la courbe NSR contient une forte proportion de gradient nul et que la plupart des gradients non-nuls sont relativement à pente raide. D'autre part, la courbe VF contient peu de gradient nul et donne lieu à une distribution plus ou moins aléatoire des gradients non-nuls. Si les courbes sont différenciées et si on trace un histogramme montrant la distribution statistique des pentes de chaque courbe, l'histogramme correspondant à la courbe NSR présente une distribution bien plus étroite de pentes que l'histogramme de VF. A third test to distinguish a normal sinus rhythm from a ventricular fibrillation is to statistically analyze the slopes of the output signal from the electrocardiograph. Figures 3a and 4a show that the NSR curve contains a high proportion of zero gradient and that most of the non-zero gradients are relatively steep. On the other hand, the VF curve contains little zero gradient and gives rise to a more or less random distribution of the non-zero gradients. If the curves are differentiated and a histogram showing the statistical distribution of the slopes of each curve is drawn, the histogram corresponding to the NSR curve has a much narrower distribution of slopes than the histogram of VF.

La largeur de ces histogramme peut être exprimée algébriquement par la variance ( le carré de l'écart standard ) de la population des gradients des courbes. On peut calculer la variance d'une courbe en utilisant une sous-routine de programme, à savoir par une différenciation de la courbe de l'électrocardiographe ECG par un traitement approprié des échantillons mémorisés dans l'ordinateur et par une répartition des gradients obtenus en une série de cases de tri C ( par exemple + 20, +10, +5, 0, -5, -10, -20).La variance # 2 est alors calculée par la sous-routine à partir des équations suivantes Cfl x 1 f, X2 - --- f n x,
2 g 1 ( xl x ) + fa ( X2 - x )2 ... -n (xn - x)23 où x = valeur moyenne des gradients obtenus
N = nombre de gradients obtenus
Xn = valeur d'un gradient
f n = fréquence de x
n = nombre de cases de tri.
The width of these histograms can be expressed algebraically by the variance (the square of the standard deviation) of the population of the gradients of the curves. The variance of a curve can be calculated using a program subroutine, namely by differentiating the ECG electrocardiograph curve by appropriately processing the samples stored in the computer and by distributing the gradients obtained by a series of sorting boxes C (for example + 20, +10, +5, 0, -5, -10, -20). Variance # 2 is then calculated by the subroutine from the following equations Cfl x 1 f, X2 - --- fnx,
2 g 1 (xl x) + fa (X2 - x) 2 ... -n (xn - x) 23 where x = average value of the gradients obtained
N = number of gradients obtained
Xn = value of a gradient
fn = frequency of x
n = number of sorting boxes.

On a considéré qu'une variance inférieure à 75 représente un rythme cardiaque normal SNR et qu'une variance supérieure à cette valeur indique une fibrillation ventriculaire. A variance less than 75 was considered to represent a normal SNR heart rate, and a variance greater than this value indicates ventricular fibrillation.

Les tests mentionnés ci-dessus permettent ensemble de détecter d'une manière sûre une fibrillation ventriculaire mais il existe certains types de tachycardie pour lesquels ils peuvent indiquer une fausse indication de fibrillation du fait que les valeurs du contenu de zéro et de la variance peuvent sortir à l'extérieur des limites mentionnées cidessus. Certains types de tachycardie qui peuvent donner lieu à une telle détection incorrecte ont été représentés par les électrocardiogrammes des fig. 7a-d et ils peuvent satisfaire à au moins deux des critères mentionnés ci-dessus pour indiquer une fibrillation. The above mentioned tests together make it possible to safely detect ventricular fibrillation but there are certain types of tachycardia for which they can indicate a false indication of fibrillation since the values of the content of zero and of the variance can come out outside the limits mentioned above. Certain types of tachycardia which can give rise to such an incorrect detection have been represented by the electrocardiograms of fig. 7a-d and they can meet at least two of the above criteria to indicate fibrillation.

Cependant il est à noter que toutes les courbes 7a à 7d contiennent au moins un complexe QRS affaibli ou déformé se produisant à intervalles réguliers et que ce complexe est associé à la pente négative la plus forte de l'ensemble du cycle d'activité du coeur. Si cette pente est détectée et si l'intervalle entre des détections successives l'intervalle R-R) est mesuré, une comparaison des intervalles indique la présence ou l'absence d'un complexe QRS régulier. However, it should be noted that all curves 7a to 7d contain at least one weakened or deformed QRS complex occurring at regular intervals and that this complex is associated with the strongest negative slope of the entire activity cycle of the heart. . If this slope is detected and if the interval between successive detections the interval R-R) is measured, a comparison of the intervals indicates the presence or absence of a regular QRS complex.

On peut effectuer cette comparaison en différenciant un nombre approprié d'échantillons successifs ( par exemple 250 ) et en prenant la pente négative la plus forte comme valeur de référence. Le reste des échantillons mémorisés est ensuite différencié et analysé et les intervalles de temps où apparaissent des pentes semblables sont enregistrés. This comparison can be made by differentiating an appropriate number of successive samples (for example 250) and taking the strongest negative slope as a reference value. The rest of the stored samples are then differentiated and analyzed and the time intervals where similar slopes appear are recorded.

Une pente tt semblable " est une pente qui rentre dans une plage prédéterminée d'un côté ou de l'autre de la valeur de référence : une plage appropriée correspond à 20 %.A similar tt slope "is a slope that falls within a predetermined range on either side of the reference value: an appropriate range is 20%.

Cette analyse est poursuivie jusqu'à ce qu'on ait détecté un nombre approprié de pentes semblables ( par exemple 8 ). Les intervalles R-R existant entre elles sont alors comparés et, si une proportion prédéterminée desdits intervalles ( par exemple 5 sur 8 ) rentre dans des limites prédéterminées, on enregistre une absence de fibrillation. This analysis is continued until an appropriate number of similar slopes have been detected (for example 8). The intervals R-R existing between them are then compared and, if a predetermined proportion of said intervals (for example 5 out of 8) falls within predetermined limits, an absence of fibrillation is recorded.

Si ce critère n'est pas satisfait, un " rythme irrégulier est indiqué et, si aucune détection n'est faite dans une période donnée, par exemple de 3 secondes, on obtient l'indication " aucune détection de rythme ".If this criterion is not satisfied, an "irregular rhythm is indicated and, if no detection is made in a given period, for example of 3 seconds, the indication" no rhythm detection "is obtained.

Ce test peut donner un résultat erroné si un incident se produit pendant la période de " mise au point " où la valeur de référence est établie. Un incident quelconque risque de produire une pente négative qui est plus forte que celle du complexe QRS et qui est par conséquent sélectionnée comme valeur de référence. On peut éliminer cette possibilité en adoptant le processus consistant à établir une valeur de référence deux fois pour des lots adjacents de 250 échantillons puis à prendre la plus basse des deux valeurs ainsi obtenues comme valeur de référence. This test may give an incorrect result if an incident occurs during the "debugging" period when the reference value is established. Any incident risks producing a negative slope which is steeper than that of the QRS complex and which is therefore selected as the reference value. This possibility can be eliminated by adopting the process of establishing a reference value twice for adjacent batches of 250 samples and then taking the lower of the two values thus obtained as reference value.

Sur les dessins ci-joints, la fig. 8 représente schématiquement un organigramme d'un système de reconnaissance de formes qui est destiné à remplir les fonctions mentionnées ci-dessus. In the attached drawings, fig. 8 schematically shows a flow diagram of a pattern recognition system which is intended to fulfill the functions mentioned above.

En référence à ce schéma, un électrocardiographe classique, comprenant des électrodes destinées à recevoir des signaux électriques provenant d'un patient, applique les signaux directement à une unité de filtrage 2. Cette unité 2 comprend un filtre à bande passante " Sallen et Key ", dont le circuit a été indiqué sur la fig. 9 en même temps que les valeurs des composants dudit circuit. La réponse de fréquence de ce filtre est approximativement conforme à ce qui a été indiqué sur la fig. 10. With reference to this diagram, a conventional electrocardiograph, comprising electrodes intended to receive electrical signals coming from a patient, applies the signals directly to a filtering unit 2. This unit 2 comprises a bandwidth filter "Sallen and Key" , whose circuit has been indicated in fig. 9 together with the values of the components of said circuit. The frequency response of this filter is approximately as shown in fig. 10.

Le signal filtré est ensuite transmis à un convertisseur analogique-numérique de type classique 3, où le signal est échantillonné à intervalles de 0,004 seconde et où les échantillons sont exprimés sous une forme numérique. The filtered signal is then transmitted to an analog-digital converter of conventional type 3, where the signal is sampled at 0.004 second intervals and where the samples are expressed in digital form.

Les signaux convertis numériquement sont ensuite transmis à un ordinateur pour un traitement ultérieur.The digitally converted signals are then transmitted to a computer for further processing.

Dans un agencement approprié, le convertisseur analogique-numérique est un convertisseur de 8 bits qui. In an appropriate arrangement, the analog-to-digital converter is an 8-bit converter which.

forme une interface avec un mini-ordinateur du type
ALPHA 16, toutes les opérations de traitement des échantillons provenant du convertisseur étant effectuées numériquement par des sous-routines du programme d'ordinateur.
forms an interface with a mini-computer of the type
ALPHA 16, all the operations for processing the samples coming from the converter being carried out digitally by subroutines of the computer program.

Les signaux convertis numériquement sont d'abord multipliés dans l'étage de commande automatique de gain 4 par un facteur d'échelle en relation avec la valeur maximale observée dans 250 signaux successifs en vue d'établir des valeurs étalonnées, comme expliqué ci-dessus : la valeur limite maximale peut être déterminée par un opérateur. Les échantillons étalonnés sont mémorisés dans une mémoire et, lorsque cette mémoire contient 1000 échantillons successifs, les échantillons sont soumis à une série de tests qui vont être décrits dans la suite.  The digitally converted signals are first multiplied in the automatic gain control stage 4 by a scale factor in relation to the maximum value observed in 250 successive signals in order to establish calibrated values, as explained above. : the maximum limit value can be determined by an operator. The calibrated samples are stored in a memory and, when this memory contains 1000 successive samples, the samples are subjected to a series of tests which will be described below.

Les échantillons sortant de l'étage 4 sont appliqués à un étage de calcul de rapport d'énergies 5 dans lequel des rapports d'énergies pour des lots de 250 échantillons, représentant des périodes de 2 secondes, sont calculés comme décrit ci-dessus. Les étapes de cette opération ont été représentées dans l'organigramme 11. Après réglage des registres initiaux, les lots d'échantillons leur sont appliqués et ils sont comparés avec les valeurs positives et négatives, prédéfinies par l'opérateur et correspondant à des limites d'amplitude respectivement placées au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique ( étape 5a).Les échantillons supérieurs à cette valeur positive sont mémorisés et additionnés ensemble pour le lot de 500 échantillons successifs ( étape 5b) tandis que les échantillons inférieurs à la valeur négative sont de la même manière mémorisés et additionnés ensemble ( étape 5c). Le total obtenu après l'étape 5b est ensuite divisé par celui obtenu après l'étape 5c ( étape 5d) et le rapport est lui-même mémorisé (Se). Ce processus est répété pour des lots successifs d'échantillons, de façon à obtenir une série de rapports d'énergies, jusqu'à ce que les échantillons obtenus pour 12 secondes successives du signal de l'électrocardiographe aient été traités ( étape 7 ). On a ainsi obtenu une série de 6 rapports d'énergies, dérivés de 6 lots successifs de 500 échantillons chacun. The samples leaving stage 4 are applied to an energy ratio calculation stage 5 in which energy ratios for batches of 250 samples, representing periods of 2 seconds, are calculated as described above. The steps of this operation have been represented in flowchart 11. After setting the initial registers, the batches of samples are applied to them and they are compared with the positive and negative values, predefined by the operator and corresponding to limits d amplitude respectively placed above and below the isoelectric line (step 5a). Samples greater than this positive value are memorized and added together for the batch of 500 successive samples (step 5b) while samples less than the negative value are similarly stored and added together (step 5c). The total obtained after step 5b is then divided by that obtained after step 5c (step 5d) and the ratio is itself stored (Se). This process is repeated for successive batches of samples, so as to obtain a series of energy reports, until the samples obtained for 12 successive seconds of the signal from the electrocardiograph have been processed (step 7). We thus obtained a series of 6 energy reports, derived from 6 successive batches of 500 samples each.

Les échantillons provenant de l'étape de commande automatique de gain 4 sont également transmis à une étape de contenu de zéro et de variance de pente 6, qui a été représenti de façon plus détaillée sur le schéma 6. Après réglage des registres initiaux nécessaires, les échantillons provenant de l'étape 4 leur sont appliqués. Les échantillons sont alors comparés avec un zéro flottant établi par l'opérateur, par exemple une valeur supérieure de 20 % à la ligne de base de la limite maximale ( étape 6a). Dans l'étape 6b, on détermine Si chaque échantillon est supérieur ou inférieur au zéro flottant : si un échantillon est supérieur au zéro flottant, cet échantillon est mémorisé avec sa valeur alors que, s'il est inférieur, c'est la valeur du zéro flottant qui est mémorisée ( étapes 6c et 6d ).Dans l'étape 6e, on poursuit ce processus jusqu'à ce qu'un lot de 1000 échantillons ait été traité et mémorisé de cette manière. The samples from the automatic gain control step 4 are also transmitted to a zero content and slope variance 6 step, which has been shown in more detail in diagram 6. After adjusting the necessary initial registers, the samples from step 4 are applied to them. The samples are then compared with a floating zero established by the operator, for example a value 20% greater than the baseline of the maximum limit (step 6a). In step 6b, it is determined If each sample is greater than or less than the floating zero: if a sample is greater than the floating zero, this sample is memorized with its value whereas, if it is less, it is the value of the floating zero which is memorized (steps 6c and 6d). In step 6e, this process is continued until a batch of 1000 samples has been processed and memorized in this way.

Les échantillons succ##ssifs du lot sont ensuite différenciés par rapport au temps, en utilisant un facteur de différenciation de 7 C étape 6f) de manière produire une série de gradients à partir de groupes successifs d'échantillons mémorisés. Les gradients obtenus à partir de groupes d'échantillons provenant de l'étape 6d, qui sont en fait des échantillons définis par rapport au zéro flottant, sont nuls ; les échantillons d'électrocardiographe provenant de l'étape 6c donnent des gradients non-nuls. Tous ces gradients sont traités dans l'étape 6g où on calcule la proportion des gradients nuls intervenant dans le nombre total de gradients obtenus. La proportion des gradients nuls est alo#s#émorIsée.  The successive samples of the batch are then differentiated with respect to time, using a differentiation factor of 7 C step 6f) so as to produce a series of gradients from successive groups of stored samples. The gradients obtained from groups of samples from step 6d, which are in fact samples defined with respect to the floating zero, are zero; the electrocardiograph samples from step 6c give non-zero gradients. All these gradients are treated in step 6g where the proportion of the zero gradients involved in the total number of gradients obtained is calculated. The proportion of null gradients is alor # s # emorIsed.

Les gradients obtenus sont également traités dans l'étape 6h, où on classe les gradients dans une série de cases de tri ayant des valeurs respectives de 20, 10, 5, O, -5, -10 et -20. On effectue ensuite la totalisation du nombre de gradients se trouvant dans chaque case ( étape 6i ) et on calcule la variance statistique de la distribution de fréquence ainsi obtenue ( étape 6j). La valeur de variance obtenue pour le lot de 1000 échantillons est ensuite mémorisée. The gradients obtained are also treated in step 6h, where the gradients are classified in a series of sorting boxes having respective values of 20, 10, 5, O, -5, -10 and -20. The totalization of the number of gradients in each box is then carried out (step 6i) and the statistical variance of the frequency distribution thus obtained is calculated (step 6j). The variance value obtained for the batch of 1000 samples is then memorized.

Lorsqu'une analyse a été faite sur 12 secondes du signal d'électrocardiographe, comme décrit ci-dessus, les grandeurs mémorisées ainsi obtènues sont comparées avec des critères prédéterminés. La proportion de gradients nuls obtenue dans l'étape 6g est comparée avec une valeur limite qui est réglée à 68 % C étape 8 ) et, si cette proportion dépasse cette valeur, le signal d'électrocardiographe est classé comme normal en utilisant ce critère ; si la proportion est inférieure, un signal " anormal " est engendré. When an analysis has been made over 12 seconds of the electrocardiograph signal, as described above, the stored quantities thus obtained are compared with predetermined criteria. The proportion of zero gradients obtained in step 6g is compared with a limit value which is set at 68% C step 8) and, if this proportion exceeds this value, the electrocardiograph signal is classified as normal using this criterion; if the proportion is lower, an "abnormal" signal is generated.

La valeur de variance obtenue dans l'étape 6j est comparée avec la valeur limite de 75 ( étape 9 ) et, si la variance est inférieure à cette valeur de 75, le signal d'électrocardiographe est classé comme normal en utilisant ce critère au contraire si la valeur est supérieure, un signal "anormal" est engendré.The variance value obtained in step 6j is compared with the limit value of 75 (step 9) and, if the variance is less than this value of 75, the electrocardiograph signal is classified as normal using this criterion on the contrary if the value is greater, an "abnormal" signal is generated.

La valeur moyenne des rapports d'énergies provenant de l'étape 5d est calculée (étape 9a) et le nombre de rapports qui est inférieur à 20 % de cette moyenne est calculé (étape 10 ). Le signal d'électrocardiographe est classé comme normal par ce critère si au moins 4 parmi 6 des rapports d'énergies rentrent dans lesdites limites ; si 3 rapports au moins sortent desdites limites, un signal
anormal " est engendré.
The average value of the energy reports from step 5d is calculated (step 9a) and the number of reports which is less than 20% of this average is calculated (step 10). The electrocardiograph signal is classified as normal by this criterion if at least 4 out of 6 of the energy ratios fall within said limits; if at least 3 reports go beyond said limits, a signal
abnormal "is generated.

Si 2 quelconques de ces 3 critères indiquent un signal d'électrocardiographe normal, c'est à dire si seulement un ou bien aucun signal "anormal" est engendré ( étape 11), un signal de sortie indiquant une absence de fibrillation est émis ( étape 12 ). Cependant si au moins 2 desdits critères indiquent un signal d'électrocardiographe anormal, une routine de détection de rythme 13 est amorcée pour conserver la présence de fibrillation. If any 2 of these 3 criteria indicate a normal EKG signal, that is, if only one or no "abnormal" signal is generated (step 11), an output signal indicating an absence of fibrillation is issued (step 12). However, if at least 2 of said criteria indicate an abnormal electrocardiograph signal, a rhythm detection routine 13 is initiated to preserve the presence of fibrillation.

La routine de détection de rythme a été représentée dans l'organigramme 13. Après réglage des registres initiaux nécessaires, les échantillons provenant de la commande automatique de gain 4 sont mémorisés, 250 échantillons successifs sont différenciés et la pente négative la plus forte pour les gradients obtenus est déterminée ( étape 13a) de manière à fournir une valeur de référence Des limites de + + 20 % de cette valeur de référence sont alors établies ( 13b). Le reste des échantillons sont différenciés (13c) et, dans l'étape 13d, les gradients sont analysés pour détecter des valeurs rentrant dans les limites déterminées dans l'étape 13b.Si aucun gradient rentrant dans lesdites limites n'a été détecté pendant une période de 3 secondes ( c'est à dire pour 750 échantillons ), l'étape 13d provoque la génération d'un signal "pas de détection de rythme . The rhythm detection routine has been represented in flowchart 13. After adjusting the necessary initial registers, the samples from the automatic gain control 4 are memorized, 250 successive samples are differentiated and the strongest negative slope for the gradients obtained is determined (step 13a) so as to provide a reference value Limits of + + 20% of this reference value are then established (13b). The rest of the samples are differentiated (13c) and, in step 13d, the gradients are analyzed to detect values falling within the limits determined in step 13b. If no gradient falling within said limits has been detected during a period of 3 seconds (ie for 750 samples), step 13d causes the generation of a signal "no rhythm detection.

Si un gradient rentrant dans les limites précitées a été détecté, un compteur 13e est amorcé pour mesurer le temps s'écoulant avant la détection de la pente suivante rentrant dans lesdites limites. Si aucune pente n'est détectée dans un intervalle de 3 secondes suivant la première pente détectée, un signal " absence de détection de rythme" est à nouveau émis ( étape 13f ) ; si le temps écoulé est inférieur à 3 secondes, le temps enregistré est mémorisé ( étape 13g ).If a gradient falling within the above limits has been detected, a counter 13e is started to measure the time elapsing before the detection of the next slope falling within said limits. If no slope is detected in an interval of 3 seconds following the first detected slope, a signal "absence of rhythm detection" is again emitted (step 13f); if the elapsed time is less than 3 seconds, the recorded time is memorized (step 13g).

Le compteur est ensuite remis à zéro ( étape 13h ) et le processus correspondant aux étapes 13e à 13h est répété jusqu'à ce qu'un total de 8 valeurs de temps entre gradients ait été accumulé.The counter is then reset to zero (step 13h) and the process corresponding to steps 13e to 13h is repeated until a total of 8 time values between gradients has been accumulated.

La moyenne de ces valeurs de temps est alors calculée ( 13i ) et des limites de + 20 % de cette valeur moyenne sont établies -( 13j). Le nombre des temps individuels rentrant dans lesdites limites est ensuite défini (13k) et, si au moins 5 parmi les 8 temps sont compris dans lesdites limites, un signal n normal" est émis dans l'étape 12. Si 4 ou moins desdits temps sortent desdites limites, un signal W détection de fibrillation ventriculaire "est émis. The average of these time values is then calculated (13i) and limits of + 20% of this average value are established - (13d). The number of individual times falling within said limits is then defined (13k) and, if at least 5 of the 8 times are included in said limits, a normal signal n "is emitted in step 12. If 4 or less of said times go beyond said limits, a signal W detection of ventricular fibrillation "is emitted.

La routine de détection de rythme indique par conséquent une fibrillation lorsque le gradient négatif maximal n'est pas répété pendant 3 secondes ou bien lorsqu'au moins la moitié des intervalles entre lesdits gradients diffèrent de la valeur moyenne de plus de 20 %.  The rhythm detection routine therefore indicates fibrillation when the maximum negative gradient is not repeated for 3 seconds or when at least half of the intervals between said gradients differ from the average value by more than 20%.

Pour éviter un résultat erroné à cause d'un incident, les étapes 13a et 13b peuvent être répétées pour des lots successifs de 250 échantillons et la moins grande des valeurs des gradients de référence ainsi obtenus est prise comme valeur de référence. To avoid an erroneous result due to an incident, steps 13a and 13b can be repeated for successive batches of 250 samples and the lesser of the values of the reference gradients thus obtained is taken as the reference value.

Le système décrit ci-dessus est capable d'analyser un signal d'électrocardiographe et d'indiquer une fibrillation possible en moins de 15 secondes et il peut être utilisé dans un service hospitalier, notamment un service de haute surveillance, pour indiquer rapidement un mauvais fonctionnement du coeur d'un patient. A la place ou en plus de la génération d'un signal visuel ou acoustique, l'appareil peut être relié à un défibrillateur en vue de l'administration d'une substance de défibrillation au patient lors de l'indication d'une fibrillation. The system described above is capable of analyzing an electrocardiograph signal and of indicating a possible fibrillation in less than 15 seconds and it can be used in a hospital service, in particular a high surveillance service, to quickly indicate a bad functioning of a patient's heart. Instead of or in addition to the generation of a visual or acoustic signal, the device can be connected to a defibrillator for the administration of a defibrillation substance to the patient during the indication of fibrillation.

Le processus décrit ci-dessus pour la détection d'une fibrillation ventriculaire peut être mis en oeuvre en utilisant un ordinateur de type connu qui contient un programme permettant l'exécution des opérations logiques nécessaires. L'ordinateur peut être relié à un terminal graphique servant à afficher visuellement le signal variable provenant du patient quand un signal d'indication de fibril- lation est émis par l'ordinateur et à effectuer un enregistrement permanent du signal provenant du patient si cela s'avère nécessaire. L'ordinateur peut comprendre un ou plusieurs microprocesseurs, programmés de façon appropriée parmi les microprocesseurs pouvant être utilisés, on peut citer ceux qui sont disponibles dans le commerce sous les désignations suivantes : Motorola 6800, Intel 8080, 8085, 8086 et 8058, Zilog Z80 et Z8000, Mostck/Fairchild 3870,
Texas Instruments série 9900 et RCA 1802. L'utilisation d'un microprocesseur peut permettre de-réaliser une unité complètement portative qui est capable de détecter une fibrillation et d'administrer une substance de défibrillation, en vue d'une utilisation dans des situations d'urgence sur place ainsi que dans des hopitaux.
The process described above for the detection of ventricular fibrillation can be implemented using a computer of known type which contains a program allowing the execution of the necessary logic operations. The computer can be connected to a graphic display terminal used to visually display the variable signal from the patient when a fibrilation indication signal is sent by the computer and to make a permanent recording of the signal from the patient if this is necessary. is necessary. The computer may comprise one or more microprocessors, suitably programmed from among the microprocessors which can be used, there may be mentioned those which are commercially available under the following designations: Motorola 6800, Intel 8080, 8085, 8086 and 8058, Zilog Z80 and Z8000, Mostck / Fairchild 3870,
Texas Instruments 9900 and RCA 1802 series. Using a microprocessor can provide a completely portable unit capable of detecting fibrillation and administering a defibrillation substance for use in emergency situations. on site as well as in hospitals.

Claims (24)

REVENDICATIONS 1. Appareil de reconnaissance de formes, caractérisé en ce qu'il comprend deux électrodes agencées pour être reliées au corps d'un patient de manière à recevoir un signal électrique variant par rapport à une ligne isoélectrique, des moyens pour échantillonner le signal reçu à intervalles et pour convertir les grandeurs des échantillons d'une forme analogique en une forme numérique, des moyens de commande automatique de gain pour étalonner les grandeurs des échantillons convertis numériquement par rapport à une valéur maximale prédéterminée et un ordinateur agencé pour analyser les échantillons étalonnés en vue de détecter une condition physiologique anormale.1. A shape recognition apparatus, characterized in that it comprises two electrodes arranged to be connected to the body of a patient so as to receive an electrical signal varying with respect to an isoelectric line, means for sampling the signal received at intervals and to convert the magnitudes of the samples from an analog form to a digital form, automatic gain control means for calibrating the magnitudes of the digitally converted samples with respect to a predetermined maximum value and a computer arranged to analyze the calibrated samples to detect an abnormal physiological condition. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour effectuer le total des grandeurs des échantillons respectivement supérieures et inférieures à ladite ligne isoélectrique pour des lots successifs d'échantillons, pour calculer les rapports des totaux respectifs ainsi obtenus, pour comparer les rapports des lots successifs et pour émettre un signal indiquant une condition anormale si la proportion de rapports rentrant dans des limites prédéterminées situées au dessus et en dessous de la moyenne des rapports est inférieure à une valeur prédéterminée.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the computer is arranged to carry out the total of the quantities of the samples respectively greater and less than said isoelectric line for successive batches of samples, to calculate the ratios of the respective totals thus obtained , to compare the reports of successive batches and to issue a signal indicating an abnormal condition if the proportion of reports falling within predetermined limits situated above and below the average of the reports is less than a predetermined value. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour établir des limites situées respectivement au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique et en ce que seulement les échantillons placés au dessus et en dessous des limites supérieure et inférieure respectives font l'objet-d'une totalisation.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the computer is arranged to establish limits situated respectively above and below the isoelectric line and in that only the samples placed above and below the upper and lower limits respective are subject to a totalization. 4. Appareil selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour calculer la moyenne des rapports pour dés lots successifs, pour calculer la proportion de rapports rentrant dans les limites correspondant à + 20 % de la valeur moyenne et pour engendrer un signal indiquant une condition anormale si ladite proportion est inférieure- à une valeur prédéterminée.4. Apparatus according to one of claims 2 or 3, characterized in that the computer is arranged to calculate the average of the reports for successive lots, to calculate the proportion of reports falling within the limits corresponding to + 20% of the average value and to generate a signal indicating an abnormal condition if said proportion is less than a predetermined value. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on calcule la moyenne de 6 lots successifs et en ce que le signal indiquant une condition cardiaque anormale est émis si ladite proportion est inférieure à 4 pour 6.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the average of 6 successive batches is calculated and in that the signal indicating an abnormal cardiac condition is emitted if said proportion is less than 4 to 6. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque lot contient les échantillons couvrant une durée de 2 secondes.6. Apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that each batch contains the samples covering a period of 2 seconds. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour calculer la proportion d'échantillons d'une grandeur nulle provenant d'un lot d'échantillons successifs et pour engendrer un signal indiquant une condition anormale si ladite proportion est inférieure à une valeur prédéterminée.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the computer is arranged to calculate the proportion of samples of zero magnitude from a batch of successive samples and to generate a signal indicating an abnormal condition if said proportion is less than a predetermined value. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour établir une limite placée au dessus de la ligne isoélectrique et pour compter toutes les grandeurs d'échantillons tombant en dessous de cette limite considérée comme zéro.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the computer is arranged to establish a limit placed above the isoelectric line and to count all the sizes of samples falling below this limit considered as zero. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour inverser les échantillons, pour calculer à nouveau la proportion d'échantillons de grandeur nulle et pour engendrer un signal indiquant une condition anormale si ladite proportion est inférieure à une valeur prédéterminée à la fois pour les échantillons inversés et pour les- échantillons non inversés.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the computer is arranged to invert the samples, to calculate again the proportion of samples of zero magnitude and to generate a signal indicating an abnormal condition if said proportion is less than a predetermined value both for inverted samples and for non-inverted samples. 10. Appareil selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour établir une limite située au dessus de la ligna isoélectrique et correspondant à 20 % de la grandeur maximale des échantillons numériques étalonnés, et pour engendrer un signal indiquant une condition anormale si moins de 68 % des grandeurs d'échantillons sont comptés comme nulles.10. Apparatus according to one of claims 8 or 9, characterized in that the computer is arranged to establish a limit located above the isoelectric line and corresponding to 20% of the maximum size of the calibrated digital samples, and to generate a signal indicating an abnormal condition if less than 68% of the sample sizes are counted as zero. 11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour différencier des groupes d'échantillons d'un lot en fonction du temps afin de déterminer le gradient de chaque groupe, pour calculer la variance des gradients dans le lot et pour engendrer un signal indiquant une condition anormale si la variance excède une valeur prédéterminée. 11. Apparatus according to claim 1, characterized in that the computer is arranged to differentiate groups of samples from a batch as a function of time in order to determine the gradient of each group, to calculate the variance of the gradients in the batch and to generate a signal indicating an abnormal condition if the variance exceeds a predetermined value. 12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en 12. Apparatus according to claim 1, characterized in e que l'ordinateur est agencé pour différencier un groupe e that the computer is arranged to differentiate a group d'échantillons successifs d'un lot en fonction du temps, pour successive samples of a batch as a function of time, for calculer la pente négative maximale obtenue, pour différen calculate the maximum negative slope obtained, for different cier les groupes suivants du lot, pour calculer les inter the following groups of the batch, to calculate the inter valles de temps séparant des pentes négatives successives time intervals separating successive negative slopes qui rentrent dans des limites prédéterminées qui sont which fall within predetermined limits which are respectivement situées au dessus et en dessous de ladite respectively located above and below said pente négative maximale, prise comme valeur de référence, maximum negative slope, taken as a reference value, pour pour calculer la moyenne desdits intervalles de temps, pour for to calculate the average of said time intervals, for calculer la proportion d'intervalles rentrant dans les calculate the proportion of intervals falling within limites de temps prédéterminées situées au dessus et en predetermined time limits above and below dessous de ladite moyenne et pour engendrer un signal indi below said average and to generate an indi quant une condition anormale si ladite proportion est as for an abnormal condition if said proportion is inférieure à une valeur prédéterminée. less than a predetermined value. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en 13. Apparatus according to claim 12, characterized in ce que lesdites limites prédéterminées de pente sont respec that said predetermined slope limits are respec tivement supérieure et inférieure de 20 % à la pente négative 20% higher and lower than the negative slope maximale. maximum. 14. 14. Appareil selon l'une des revendications 12- ou 13, 14. 14. Apparatus according to one of claims 12- or 13, caractérisé en ce que lesdites limites prédéterminées de characterized in that said predetermined limits of temps sont respectivement supérieure et inférieure de 20 % à times are respectively 20% higher and lower than ladite moyenne. said average. 15. Appareil selon lwune quelconque des revendications 15. Apparatus according to any of the claims 12, 13, 14, caractérisé en ce que 8 intervalles successifs 12, 13, 14, characterized in that 8 successive intervals sont calculés et en ce qu'un signal indiquant une condition are calculated and in that a signal indicating a condition anormale est engendré si pas plus de 4 intervalles rentrent abnormal is generated if no more than 4 intervals enter dans lesdites limites prédéterminées de temps. within said predetermined time limits. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'un signal indiquant une condition 16. Apparatus according to any one of claims 12 to 15, characterized in that a signal indicating a condition anormale est engendré si l'un desdits intervalles de temps abnormal is generated if one of said time intervals dépasse 3 secondes. exceeds 3 seconds. 17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 17. Apparatus according to any one of claims 12 à 16, caractérisé en ce que deux groupes d'échantillons 12 to 16, characterized in that two groups of samples successifs d'un lot sont diffd ctés, en ce que la pente successive of a batch are different, in that the slope négative maximale pour chaque groupe est calculée et en ce maximum negative for each group is calculated and in this que la plus basse des deux pentes obtenues est prise comme that the lower of the two slopes obtained is taken as valeur de référence.  reference value. 18. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ordinateur est agencé pour effectuer le total des grandeurs des échantillons respectivement situées au dessus et en dessous de la ligne isoélectrique pour des lots successifs d'échantillons, pour calculer les rapports des totaux ainsi obtenus, pour calculer la moyenne des rapports, pour calculer la proportion des rapports qui rentrent dans des limites prédéterminées situées au dessus et en dessous de la moyenne et pour engendrer un premier signal si cette proportion est inférieure à une valeur prédéterminée, en ce que l'ordinateur est en outre agencé-pour calculer la proportion d'échantillons de grandeur nulle dans un lot d'échantillons successifs et pour engendrer un second signal si cette proportion est inférieure à une valeur prédéterminée, en ce que l'ordinateur est en outre agencé pour différencier les groupes d'échantillons d'un lot en fonction du temps afin de déterminer les gradients de chaque groupe, pour calculer la variance des gradients dans le lot et pour engendrer un troisième signal si la variance excède une valeur prédéterminée, en ce que l'ordinateur est en outre agencé pour engendrer un quatrième signal Si deux desdits premier, second et troisième signal sont engendrés, et en ce que l'ordinateur est en outre agencé pour effectuer, en réponse à ce quatrième signal, la différénciation d'un groupe d'échantillons successifs d'un lot en fonction du temps, le calcul de la pente négative maximale obtenue, la différenciation de groupes suivants du lot, le calcul des intervalles de temps séparant des pentes négatives successives qui rentrent dans des limites prédéterminées de pentes qui sont respectivement supérieure et inférieure à ladite pente négative maximale, le calcul de la moyenne desdits intervalles de temps, le calcul de la proportion des intervalles rentrant dans les limites prédéterminées de temps respectivement supérieure et inférieure à ladite moyenne et la génération d'un cinquième signal indiquant une condition anormale si ladite proportion est infë- rieure à une valeur prédéterminée.18. Apparatus according to claim 1, characterized in that the computer is arranged to carry out the total of the quantities of the samples respectively located above and below the isoelectric line for successive batches of samples, to calculate the ratios of the totals thus obtained, to calculate the average of the ratios, to calculate the proportion of the ratios which fall within predetermined limits situated above and below the average and to generate a first signal if this proportion is less than a predetermined value, in that the computer is further arranged to calculate the proportion of samples of zero magnitude in a batch of successive samples and to generate a second signal if this proportion is less than a predetermined value, in that the computer is furthermore arranged to differentiate the groups of samples of a batch as a function of time in order to determine the gradients of each group, to calculate the variance of the gradients in the batch and to generate a third signal if the variance exceeds a predetermined value, in that the computer is further arranged to generate a fourth signal If two of said first, second and third signals are generated, and what the computer is further arranged to perform, in response to this fourth signal, the differentiation of a group of successive samples of a batch as a function of time, the calculation of the maximum negative slope obtained, the differentiation of following groups of the batch, calculating the time intervals separating successive negative slopes which fall within predetermined limits of slopes which are respectively greater and less than said maximum negative slope, calculating the average of said time intervals, calculating the proportion of the intervals falling within the predetermined time limits respectively above and below said average and the generation of a fifth signal indicating an abnormal condition if the said proportion is less than a predetermined value. 19. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre placé entre les électrodes et le moyen d'échantillonnage des signaux afin d'éliminer des fréquences des signaux qui sont placés au dessus et en dessous de limites supérieure et inférieure correspondantes.19. Apparatus according to any one of claims 1 to 18, characterized in that it comprises a filter placed between the electrodes and the signal sampling means in order to eliminate frequencies from the signals which are placed above and in below corresponding upper and lower limits. 20. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que le filtre est agencé pour éliminer les fréquences inférieures à 3 Hz et supérieures à 18 Hz.20. Apparatus according to claim 18, characterized in that the filter is arranged to eliminate frequencies below 3 Hz and above 18 Hz. 21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'avertissement visuel ou acoustique qui peut être actionné par le signal d'avertissement.21. Apparatus according to any one of claims 1 to 20, characterized in that it comprises a visual or acoustic warning device which can be actuated by the warning signal. 22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend un défibrillateur agencé pour administrer une substance de défibrillation au corps d'un patient en réponse au signal indiquant une condition anormale.22. Apparatus according to any one of claims 1 to 21, characterized in that it comprises a defibrillator arranged to administer a defibrillation substance to the body of a patient in response to the signal indicating an abnormal condition. 23. Procédé de reconnaissance de formes, caractérisé en ce qu'un signal électrique variable est reçu en provenance d'un patient et est échantillonné à intervalles, en ce que les grandeurs des échantillons sont converties d'une forme analogique en une forme numérique et sont étalonnées par rapport à une valeur maximale prédéterminée et en ce que les échantillons étalonnés sont analysés pour détecter une condition physiologique anormale.23. A pattern recognition method, characterized in that a variable electrical signal is received from a patient and is sampled at intervals, in that the quantities of the samples are converted from an analog form to a digital form and are calibrated against a predetermined maximum value and that the calibrated samples are analyzed for an abnormal physiological condition. 24. Procédé de diagnostic d'une fibrillation ventriculaire, caractérisé en ce qu'un signal électrique reçu en provenance d'électrodes fixées sur un patient est échantillonné à intervalles, en ce que les grandeurs des échantillons sont converties d'une forme analogique en une forme numérique et sont étalonnées par rapport #à une valeur maximale prédéterminée et en ce que les échantillons étalonnés sont analysés afin de détecter des paramètres du signal caractérisant une fibrillation ventriculaire.  24. A method of diagnosing ventricular fibrillation, characterized in that an electrical signal received from electrodes attached to a patient is sampled at intervals, in that the sizes of the samples are converted from an analog form to a numerical form and are calibrated with respect to a predetermined maximum value and in that the calibrated samples are analyzed in order to detect signal parameters characterizing ventricular fibrillation.
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